《生产中化学镀镍设备的选择及应用车间技改经验介绍》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生产中化学镀镍设备的选择及应用车间技改经验介绍（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、4 1 2 2 0 0 4 年全国电子电镀学术研讨会论文集 生产中化学镀镍设备的选择及应用 车间技改经验介绍 王振辉 ( 上海航天局第八O 二研究所上海2 0 0 0 9 0 ) 化学镀镍溶液由于其具有很好的均镀能力及镀 层较高的硬度而被广泛应用( 本文中化学镀镍主要指 酸性高温化学镀镍磷合金) 。正确选择化学镀镍设备 是保持溶液稳定、镀层成份均匀的重要因素之一。化 学镀镍设备主要包括槽体、加热器、过滤设备、搅拌设 备、分析加料系统等。我们研究所在2 0 叭年的技改中 增加了一条化学镀镍磷生产线，现就我们对设备的选 择及使用情况逐一叙述，供同仁讨论。 1 槽体 化学镀镍槽体材料必须具有耐热、化
2、学稳定性 好、不含对溶液有毒害的成份( 例如锌、铬、铅等) 的特 性。常见的槽体结构如下： 1 1 聚丙烯镀槽 聚丙烯应该是纯净的，不含填料、颜料。它价格 适中，加工方便，且保温性能极佳，所以被广泛使用。 聚丙烯板材越光滑越好，镍粉不易在其上吸附。但聚 丙烯强度较低，槽外应有加强筋或钢铁外槽支撑。我 们研究所采用带加强筋的聚丙烯镀槽。 1 2 不锈钢镀槽 不锈钢镀槽由于其强度高、比较安全、寿命长而 被广泛使用，特别是大型镀槽。不锈钢镀槽在使用中 容易被镀上，所以使用前须用5 0 的硝酸对其内壁进 行钝化处理，生产过程中也可以对槽壁进行阳极保 护，电镀手册等资料中对此均有叙述。阳极保护分 电流保
3、护和电压保护两种。早在二十世纪八十年代 中早期，8 0 2 所骆晓明研究员已研究出毫安级的阳极 电流保护，使用至今且效果良好；电子行业的化学镀 镍槽多采用1 一一2 伏的电压保护。不锈钢常用光面 的3 0 4 、3 1 6 型等，镀槽焊缝也要打磨光滑。 1 3 袋状衬里槽 在钢槽或不锈钢槽内衬柔软的聚乙烯、聚丙烯薄 膜袋。此法使用后薄膜袋废弃，避免了清洗镀槽的麻 烦，适用于小槽。但由于薄膜易裂，不利于循环过滤， 现在较少使用。 2 加热器 加热器是酸性高温化学镀镍中必不可少的热交 换设备。由于温度对化学镀镍溶液的反应速度、稳定 性影响较大，所以必须正确选择加热方式、合理配备 加热器及温控仪等。
4、 2 1 直接加热方式及加热器 直接加热也就是加热器直接浸入溶液中升温。 它的优点在于加热效率高、升温快、投资低。缺点是 加热器占据槽体工作空间、加热管壁易镀上、可能局 部过热而引起溶液大分解。浸入式加热有电加热器 加热和蒸汽管加热。电加热器有聚四氟乙烯电加热 器和钛、不锈钢电加热器；蒸汽管加热有聚四氟乙烯 管束加热和钛、不锈钢加热。聚四氟乙烯材料生产中 不易被镀上而被广泛使用，聚四氟乙烯电加热器和聚 四氟乙烯管束的生产厂家主要在湖南长沙市。我们 研究所先是采用钛管蒸汽加热的方式，使用一段时间 后，又换成了聚四氟乙烯蒸汽加热，效果较好。一些 厂家在钛管、不锈钢管外缠绕聚四氟乙烯胶带，使用 一段
5、后剥离丢弃，以减少管上的镍吸附及清洗的麻 烦。采用直接加热方式须有空气搅拌，以降低加热器 周围的局部高温。 2 2 间接加热方式及加热器 间接加热有夹套加热和热交换器加热，夹套加热 ( 多为水浴加热) 适用于小槽，槽壁受热均匀，但加热 效率低、升温慢。热交换器槽外加热适用于大槽，但 循环泵与过滤系统的流速流量要相匹配。问接加热 也大多选用电加热器或蒸汽加热管。 3 过滤设备 化学镀镍工业化生产应连续过滤镀液，而不是间 歇式。过滤溶液分槽内和槽外过滤两种。槽内过滤 使用液下泵，安装在槽的一侧或一角，泵的电机部分 露在液面上，滤芯浸入溶液中，适用于中、小槽。缺点 在于占据工作空间，滤芯堵塞后不易及
6、时更换。槽外 过滤使用循环过滤泵，槽内用P P 管，连接管的壁内应 竺! ! 些兰堡堡兰兰竺兰堑墨皇里! ! ! 有不锈钢丝以免受热变形。泵体材料多为P P 、c P v c 、 不锈钢( 大型过滤泵采用) 。进口泵主要有台湾、日 本、美国等生产，国内厂商主要集中在桐庐。我们研 究所采用槽外过滤方式。 4 搅拌设备 化学镀镍生产中搅拌的作用有三方面。1 强制溶 液流动，避免浸入式加热器周围温度过高。2 保证溶 液成分均匀。3 消除零件上氢气泡，避免产生“气 囊”，保证零件光滑均匀。最常见的搅拌方式是空气 搅拌。 空气搅拌设备由气源和槽内管道组成。槽内管 道为P P 管，安装在槽底但与底面有一定
7、距离。P P 管 上的出气孔开在管子的下方，一根管开两排孔且两排 孔中心线成9 0 度。气源有空压机和鼓风机。一般厂 家均有空压机和贮气罐供气，空压机出来的气体经过 油、水分离后十分干净，且压强高，适合用于空气搅 拌。鼓风机安装在槽边即可使用，减少了输气管道。 鼓风机型号大小的选择与液面高度和液面面积有关， 型号小、液面高时生产中无法实现搅拌。鼓风机的气 流量按每平方米液面约O 8 l I l 3 m 抽计算量来选择，鼓 风机的空气压力按每米深度o 叭6 M p a 的计算量来选 择( 中等程度搅拌) 。鼓风机的进气口安装一过滤器 有利于空气不污染溶液。江苏无锡、广东番禺等地生 产有不同型号的
8、鼓风机。我们研究所采用鼓风机进 行空气搅拌。 另外，也有采用大流量过滤泵进行液体搅拌或工 件搅拌( 化学镀镍、金生产线大部分使用液体流动加 工件移动来进行搅拌) 。 5 分析加料系统 它是全自动化学镀镍生产中最重要的部分。分 析、加料有一个控制仪进行控制，生产前，溶液由抽液 泵抽出经冷却、脱汽后进入分析、控制系统，并人为在 控制仪上设定初始值( 根据人工分析的镍含量和P H 值) 。生产中，镍含量由光电比色池来完成，P H 值由 测P H 值的电极系统完成，比色池和测P H 值的电极系 统是串联的，若分析的数值若低于设置的数值，控制 仪“指挥”加料。加料有两种方式，一是柱式加料，浓 缩液高于槽
9、液，靠重力加料；二是落地式加料，浓缩液 贮于桶中，靠加料泵添加( 浓缩液一般有主盐、还原 剂、P H 调节剂三部分) 。我们研究所采用落地式加 料，整个分析加料系统由美国威禾公司生产。我们开 始无经验，选择的加料泵小，出现浓缩液补给给不上 消耗的现象，后改换大流量泵才得以解决。建议：泵 的流量( I H ) 槽内零件总面积( d m 2 ) 沉积速度 ( n H ) 0 0 8 9 主盐浓缩液浓度( g L ) 。全自动 分析加料机由美国、德国、日本等生产的较多。( 分析 加料系统见附表) 我们的化学镀镍生产线改造好以后，经历了不习 惯到习惯的过程，现在使用十分成熟。全自动的化学 镀镍生产不仅
10、减轻了人工分析、加料的繁琐，同时也 确保了加工产品质量的一致性。 以上所述只是管中窥豹，可见一斑。化学镀镍已 进入成熟期，新工艺、新设备也层出不穷，我们愿意向 广大同仁学习，共同推进化学镀镍市场的发展。 参考文献 1 张允诚等，电镀手册。 2 沈宁一等，表面处理工艺手册。 3 姜晓霞沈伟，化学镀理论及实践。 4 庄丽丽，“化学镀镍自动控制系统”，电子电镀通 讯6 ( 1 1 ) 2 0 0 0 附表一自动分加料系统 l 溶液2 冷却设备3 流量调整阀4 采样泵5 消泡器6 镍分析仪( 比色池+ 光电比色计) 7 P H 测试仪8 前置方大器 9 主控仪表1 0 镍补充系统1 l 还原剂补充系统工程1 2 P H 调整补充系统
